天线

考虑入射功率波(RX)和辐射功率波(TX)的模型天线或天线阵列

库:
射频块/电路包络/元件

描述

方法建模天线或天线阵列天线块。使用此块:

将仿真软件^®在天线或天线阵列端口输入入射功率波矢量到RF Blockset™电压信号。
将射频块集天线或天线阵列端口上的电流转换为辐射功率波矢量的Simulink输出。
在射频系统中引入天线阻抗。

默认情况下，天线块是产生Simulink输出信号的各向同性散热器。对于各向同性散热器，在块参数中指定天线的增益和阻抗。的辐射载波频率参数是载波频率的集合天线块产生辐射能量波。有关更多信息，请参见辐射波而且入射波．

的天线块掩码图标是动态的:这些图标显示噪声参数的当前状态，指示您是否已指定antennaarray对象天线对象参数中元素的个数，并根据元素的个数更新端口数antennaarray对象。的状态的基础上，块图标如何变化模拟噪声而且天线对象参数。

天线对象	模拟噪声:`在`	模拟噪声:`从`
天线目录对象
天线阵列编目对象

港口

输入

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`处方`——接收信号
标量|向量|矩阵|米——- - - - - -n——- - - - - -k数组

接收的信号，指定为标量、向量、矩阵或大小的数组米——- - - - - -n——- - - - - -k．数组:

米—表示帧大小
n—表示干扰器个数
k—表示水平或垂直极化。的值k必须是2。

数据类型:双

输出

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`TX`——传输信号
标量|向量|矩阵|米——- - - - - -n——- - - - - -k数组

传输信号，指定为标量、向量、矩阵或大小的数组米——- - - - - -n——- - - - - -k．数组:

米—表示帧大小
n—表示干扰器个数
k—表示水平或垂直极化。的值k必须是2。

数据类型:双

参数

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主要

`天线模型来源`——天线模型
`各向同性辐射器`(默认)|`天线设计`|`天线对象`

天线型号，指定为以下之一:

各向同性辐射器
天线设计
天线对象

请注意

使用天线设计而且天线对象选项，您将需要天线工具箱™。

`创建天线`-开放式天线工具箱天线设计应用程序
按钮

打开天线设计应用程序从天线工具箱创建一个天线。

依赖关系

若要启用此参数，请设置天线模型来源来天线设计．

`天线对象`-从工作空间输入天线或阵列元素
天线目录对象|天线阵列目录对象|`pcbstack`对象

从工作空间输入的天线或阵列元素，指定为单个端口天线元素或多达65个端口天线阵列元素，或pcbStack(天线工具箱)对象使用天线工具箱创建。在块中使用天线、阵列或PCB堆栈对象之前，对工作空间中的天线、阵列或PCB堆栈对象进行至少一个频率分析。

有关可在此块中使用的天线和数组对象类型的完整列表，请参见天线目录(天线工具箱)而且数组目录(天线工具箱)．

依赖关系

若要启用此参数，请设置天线模型来源来天线对象．

`天线增益`——天线增益
`0dBi`(默认)|实标量或向量|正标量或向量

天线增益，如果将单位设置为，则指定为实标量或矢量dBi或者正标量或向量，如果单位是没有一个．如果天线增益是矢量，则矢量长度必须等于的矢量长度事件的载波频率而且辐射载波频率．

依赖关系

若要启用此参数，请设置天线模型来源来各向同性辐射器并检查输入入射波或输出辐射波或两个

`阻抗(欧姆)`——输入阻抗
`50`(默认)|复值标量或向量

输入阻抗，以欧姆为单位指定为复值标量或矢量。如果阻抗是矢量，则矢量的长度必须等于的长度事件的载波频率而且辐射载波频率．

依赖关系

若要启用此参数，请设置天线模型来源来各向同性辐射器．

数据类型:双
复数的支持:是的

`输入入射波`-输入入射波，模拟接收天线
`“关闭”`(默认)|`“上”`

如果要模拟接收天线，请选中此参数。

`输出辐射波`-发射天线输出辐射波
`“上”`(默认)|`“关闭”`

如果要模拟发射天线，请选择此参数。

`事件的载波频率`—接收信号的载波频率
`2.1GHz`(默认)|非负标量或行向量

接收信号的载波频率，指定为以赫兹为单位的非负标量或每个单元单位为赫兹的行向量。的值天线增益或阻抗是一个向量，那么的值呢事件的载波频率而且辐射载波频率必须是相同的。

依赖关系

若要启用此参数，请选择输入入射波．

`辐射载波频率`—发送信号的载波频率
`2.1GHz`(默认)|非负标量或行向量

发射信号的载波频率，指定为一个非负标量，单位为赫兹，或每个单元单位为赫兹的行向量。的值天线增益或阻抗是一个向量，那么的值呢事件的载波频率而且辐射载波频率必须是相同的。

依赖关系

若要启用此参数，请选择输出辐射波．

`离开的方向`-输出信号功率波辐射的方位角和仰角
`[0 0]度`(默认)|有限实行向量

输出信号功率波辐射向的方位角和仰角，指定为长度为2的有限实行向量，每个单元单位为度或弧度。

依赖关系

若要启用此参数，请设置天线模型来源来天线设计或天线对象并选择输出辐射波．

`到达方向`-输入信号功率波到达的方位角和仰角
`(180 0)度`(默认)|有限实行向量

输入信号功率波到达的方位角和仰角，指定为长度为2的有限实行向量，每个单元单位为度或弧度。

依赖关系

若要启用此参数，请设置天线模型来源来天线设计或天线对象并选择输入入射波．

`模拟噪声`-模拟热噪声
`“上”`(默认)|`“关闭”`

选择此参数可模拟天线中因天线终端阻抗的实部而产生的热噪声。您必须选择模拟噪声在配置块也。

`接地和隐藏负极端子`-射频电路接地端子
`“上”`(默认)|`“关闭”`

选择此选项可接地并隐藏负极。清除此参数以暴露负极。通过公开这些终端，您可以将它们连接到模型的其他部分。

缺省情况下，该选项被选中。

建模

`建模选项`-模型频率相关天线参数
`时间域(rationalfit)`(默认)|`频域`

模型与频率相关的天线参数，具体为:

时间域(rationalfit)-该技术创建了一个分析理性模型，近似于数据的整个范围。
频域-该技术独立计算每个载波频率的基带脉冲响应。这种技术是基于卷积的。有一个选项可以指定脉冲响应的持续时间。有关更多信息，请参见比较s参数的时域和频域仿真选项．

与频率相关的参数为:

天线阻抗-天线终端的输入阻抗。这是用于射频系统模拟。
归一化矢量有效长度-一种特性，用来连接在天线终端流动的电流和在给定方向上的辐射远场。由于互易性，有效长度也与入射场和天线终端上的感应开路电压有关。

依赖关系

设置源天线模型来源的天线设计或天线对象激活建模选项卡，其中包含建模选项参数。

`所需相对误差(dB)`-合理拟合可接受的相对误差
`-40年`(默认)|标量

合理拟合可接受的相对误差，用标量表示。适用于天线阻抗和归一化矢量有效长度的时域建模。每个属性对应的合理拟合结果显示在块掩码上。

依赖关系

设置建模选项来时间域(rationalfit)在。

`自动估计脉冲响应持续时间`-自动计算脉冲响应
`“上”`|`“关闭”`

选择此参数可自动计算脉冲响应持续时间。清除此参数可手动指定脉冲响应持续时间脉冲响应时间．适用于天线阻抗和归一化矢量有效长度的频域建模。

依赖关系

若要设置该参数，请选择频域在建模选项．

`脉冲响应时间`-脉冲响应持续时间
`1平台以及年代`(默认)|标量

脉冲响应持续时间，指定为一个标量。适用于天线阻抗和归一化矢量有效长度的频域建模。

依赖关系

若要设置此参数，请先选择频域在建模选项．然后,明确自动估计脉冲响应持续时间．

模型的例子

带天线块的射频系统仿真

使用天线块将天线的效果合并到射频模拟中。在该模型中，向发射机输入一个单音，并计算接收信号在接收机输出端的功率。

打开脚本

使用射频块组天线块建模射频系统的天线阵列

使用天线块为射频系统设计天线阵列。

打开脚本

参考文献

[1]斯图茨曼，沃伦·L.和加里·a·蒂勒。天线理论与设计．第三版。霍博肯，新泽西州:威利，2013年

[2] Farr, Everett G. <在时间和频率域上描述天线的特性>[教育角]。IEEE天线与传播杂志60,不。1(2018年2月):106-10。https://doi.org/10.1109/MAP.2017.2774200。

版本历史

介绍了R2020b

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R2022a:建模发射和接收天线阵列

控件中指定天线阵列数组目录(天线工具箱)在天线对象参数来建模发射和接收天线阵列。

R2021b:天线块图标更新

从R2021b开始天线方块图标现在更新。块图标现在是动态的，并显示噪声参数的当前状态。

当你打开一个在R2021b之前创建的包含一个天线块，软件将块图标替换为R2021b版本。

另请参阅

放大器|的参数|自由空间路径损耗(通信工具箱)

天线

描述

港口

输入

处方——接收信号标量|向量|矩阵|米——- - - - - -n——- - - - - -k数组

输出

TX——传输信号标量|向量|矩阵|米——- - - - - -n——- - - - - -k数组

参数

主要

天线模型来源——天线模型各向同性辐射器(默认)|天线设计|天线对象

创建天线-开放式天线工具箱天线设计应用程序按钮

依赖关系

天线对象-从工作空间输入天线或阵列元素天线目录对象|天线阵列目录对象|pcbstack对象

依赖关系

天线增益——天线增益0dBi(默认)|实标量或向量|正标量或向量

依赖关系

阻抗(欧姆)——输入阻抗50(默认)|复值标量或向量

依赖关系

输入入射波-输入入射波，模拟接收天线“关闭”(默认)|“上”

输出辐射波-发射天线输出辐射波“上”(默认)|“关闭”

事件的载波频率—接收信号的载波频率2.1GHz(默认)|非负标量或行向量

依赖关系

辐射载波频率—发送信号的载波频率2.1GHz(默认)|非负标量或行向量

依赖关系

离开的方向-输出信号功率波辐射的方位角和仰角[0 0]度(默认)|有限实行向量

依赖关系

到达方向-输入信号功率波到达的方位角和仰角(180 0)度(默认)|有限实行向量

依赖关系

模拟噪声-模拟热噪声“上”(默认)|“关闭”

接地和隐藏负极端子-射频电路接地端子“上”(默认)|“关闭”

建模

建模选项-模型频率相关天线参数时间域(rationalfit)(默认)|频域

依赖关系

所需相对误差(dB)-合理拟合可接受的相对误差-40年(默认)|标量

依赖关系

自动估计脉冲响应持续时间-自动计算脉冲响应“上”|“关闭”

依赖关系

脉冲响应时间-脉冲响应持续时间1平台以及年代(默认)|标量

依赖关系

模型的例子

带天线块的射频系统仿真

使用射频块组天线块建模射频系统的天线阵列

更多关于

辐射波

自由空间通道的效应

入射波

参考文献

版本历史

R2022a:建模发射和接收天线阵列

R2021b:天线块图标更新

另请参阅

`处方`——接收信号
标量|向量|矩阵|米——- - - - - -n——- - - - - -k数组

`TX`——传输信号
标量|向量|矩阵|米——- - - - - -n——- - - - - -k数组

`天线模型来源`——天线模型
`各向同性辐射器`(默认)|`天线设计`|`天线对象`

`创建天线`-开放式天线工具箱天线设计应用程序
按钮

`天线对象`-从工作空间输入天线或阵列元素
天线目录对象|天线阵列目录对象|`pcbstack`对象

`天线增益`——天线增益
`0dBi`(默认)|实标量或向量|正标量或向量

`阻抗(欧姆)`——输入阻抗
`50`(默认)|复值标量或向量

`输入入射波`-输入入射波，模拟接收天线
`“关闭”`(默认)|`“上”`

`输出辐射波`-发射天线输出辐射波
`“上”`(默认)|`“关闭”`

`事件的载波频率`—接收信号的载波频率
`2.1GHz`(默认)|非负标量或行向量

`辐射载波频率`—发送信号的载波频率
`2.1GHz`(默认)|非负标量或行向量

`离开的方向`-输出信号功率波辐射的方位角和仰角
`[0 0]度`(默认)|有限实行向量

`到达方向`-输入信号功率波到达的方位角和仰角
`(180 0)度`(默认)|有限实行向量

`模拟噪声`-模拟热噪声
`“上”`(默认)|`“关闭”`

`接地和隐藏负极端子`-射频电路接地端子
`“上”`(默认)|`“关闭”`

`建模选项`-模型频率相关天线参数
`时间域(rationalfit)`(默认)|`频域`

`所需相对误差(dB)`-合理拟合可接受的相对误差
`-40年`(默认)|标量

`自动估计脉冲响应持续时间`-自动计算脉冲响应
`“上”`|`“关闭”`

`脉冲响应时间`-脉冲响应持续时间
`1平台以及年代`(默认)|标量